HIV-1 RNA 修饰的新见解揭晓

俄亥俄州立大学的研究人员报告说，他们已经解决了一个科学争论问题。 在一项新的研究中，研究人员发现了 HIV-1 RNA 基因组中的化学修饰，现已证实该修饰是病毒感染宿主细胞后生存和繁衍能力的关键。

研究人员写道：“尽管人们认识到 RNA 化学修饰的重要性，但人类免疫缺陷病毒 (HIV-1) 复制中的进化益处和特定作用仍然难以捉摸。” “大多数研究仅以低分辨率提供了片段化 RNA 修饰的群体平均值，并且依赖于扰乱宿主效应器对表型效应的间接分析。 在这里，我们使用直接 RNA 测序方法在全长、单 RNA 水平和核苷酸分辨率上分析了 HIV-1 RNA 的化学修饰。”

HIV-1 RNA 的这种变化是对 RNA 腺苷结构单元 m6A 的微小化学修饰，是所有生命形式中常见的 RNA 编辑过程，涉及改变基因表达和蛋白质产生。 功能效应通常代表细胞解决方案，但在某些情况下会导致疾病。

通过开发技术进步来观察全长的 HIV-1 RNA，俄亥俄州立大学的研究人员发现 m6A 修饰几乎只发生在 HIV-1 RNA 基因组上的三个特定位置，而这三个 m6A 在病毒复制中至关重要。

“这些位点对于产生病毒蛋白和病毒基因组 RNA 非常重要，”该研究的资深作者、俄亥俄州立大学逆转录病毒研究中心研究员、兽医生物科学副教授 Sanggu Kim 博士说。

“一个有趣的问题是，为什么 HIV 会维持多个 m6A？ 我们的结论是，m6A 如此重要，以至于 HIV 想要拥有倍数才能获得冗余。 如果失去一两个也没关系。 如果这三个都丢了，那就麻烦了。”

药物开发的进一步工作需要时间。 然而，Kim 表示，这一发现表明针对特定位点的 m6A 修饰可能成为设计治疗 HIV 感染的重要新疗法的基础。

“我们知道 RNA 功能的各个方面都非常重要，但我们并不真正知道 RNA 的这些化学和结构修饰到底是如何调节病毒感染的，”Kim 说。

Kim 及其同事使用纳米孔直接 RNA 测序来查看 HIV-1 的 RNA 基因组的全长。

该团队首先发现了 m6A 的三个修饰及其具体位置。 在此基础上，研究人员分析了具有不同 m6A 修饰组合的单个 RNA 分子，包括具有多个 m6A 的分子和仅具有三个 m6A 之一的分子。

“到目前为止，我们还不知道哪些核苷酸被修饰，它们如何发挥作用，以及它对病毒或细胞的重要性。 我们的论文解决了这些重要问题的关键，”金解释道。

“如果艾滋病毒以同样的方式发挥作用，为什么它们需要所有这三种修饰？” 他说。 “我们的研究首次表明 HIV-1 在 RNA 水平上利用这种独特、重要的机制来发挥其进化优势。”

几乎所有现有的 HIV 药物都会阻止病毒复制，但没有药物能够抑制病毒 RNA 和蛋白质的产生。 关于 HIV-1 中的 RNA 修饰还有更多需要了解，但 Kim 表示，这项工作暗示了开发针对这些后续步骤的疗法的潜力。